臭氧在食品加工业中的应用
时间:2019-05-23 04:41:00 来源:本站 作者:admin 点击:
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在越来越强调食品安全性的今天，人们对食品加工与消费过程中卫生操作的要求不断提高，这一趋势向各类食品加工企业提出了挑战。严格的卫生要求，高度的卫生水准，是食品加工企业成功发展的基本保障。同时，也有利于企业减少损失，提高经营利润。
臭氧消毒技术是近年才引入食品加工业的一项卫生消毒新技术。随着人们对其认识的不断深入，己逐渐得到越来越多的应用。臭氧气体和臭氧水的杀菌消毒特点，使其具备了在某些食品生产环节替代现行紫外线和化学消毒方法的优势。还能解决某些食品不能采用热消毒办法的问题，同时减少能源的消耗。
一、食品行业臭氧应用概述
自从1904年国外就有利用臭氧保存牛奶、肉制品、奶酪、蛋白等食品的报道以来，国外臭氧技术在食品行业中的应用已有近百年的历史。1909年法国德彼涅冷冻厂正式使用臭氧对冷冻肉表面杀菌。二战后，欧洲国家发展了用于远洋运输船舶食品冷藏仓消毒、防霉、保鲜的臭氧发生器.到八十年代中期，包括我国在内的食品船舱都装备了臭氧设备，现已推广到食品集装箱、食品冷藏车内。
现在，臭氧应用正以更快的速度向食品加工、运输、销售等领域扩展。国外已有肉联厂在分割车间使用臭氧杀灭沙门氏菌；加拿大、日本等国在肉类商店的冷却间使用臭氧杀菌、除味，保持了商品的鲜度，空气也变得清新。
我国在食品行业应用臭氧的时间较短，广州黄埔冷冻厂1964年从原联邦德国DEMAC公司进口一台5g/h的臭氧发生器，用于冷库消毒除味，效果很好。进入九十年代，一批单位开始应用臭氧进行冷库消毒、贮藏防霉保鲜、饮用水和生产用水消毒、食品消毒杀菌，产生了良好的效果，取得了巨大的经济效益和社会效益。
臭氧具有杀菌力强，不产生二次污染的优越性，在发达国家被广泛应用于食品工业、医药工业、饮料生产、日化工业、远洋运输及餐饮业等。我国对臭氧的利用起步较晚、发展较慢，这与人们对臭氧消毒的优越性认识不足有直接联系。食品行业可用臭氧进行冷库消毒，生产车间灭菌净化，蔬菜水果贮藏防霉保鲜，饮用水杀菌保质，生产用水杀菌净化，生产工具、器具、工作服、生产环境消毒净化等。
二、臭氧应用的机理
食品行业应用臭氧的目的有四个方面：①杀灭微生物——杀菌消毒；②氧化分解有机物或无机物污染气体——除臭净化；③是分解果蔬代谢产物，抑制后熟过程——保鲜；④降解农药残留。四方面的应用基础均依赖于臭氧的强氧化性能和不稳定易分解的特性。
1、杀菌消毒
臭氧为气体消毒剂，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌素。杀菌能力强。
2、除臭净化
臭氧去除异味性能极好。依赖其强氧化性能可快速分解产生臭味及其他气味的有机或无机物质。臭味的主要成分是胺、硫化氢、甲硫醇等。臭氧对其氧化分解，生成物没有气味。
3、保鲜
臭氧在食品贮藏中的应用除了具有杀灭或抑制霉菌生长防止腐烂作用之外，还具有防止老化保鲜作用，其机理是臭氧可以氧化分解果蔬生理代谢作用呼吸出的熟剂——乙烯气体，乙烯中间产物，也具有对霉菌等微生物的抑制作用。
4、降解农残
臭氧具有的强氧化性，能有效分解残留在农作物上的农药，降低其对人体的危害性。
三、臭氧相对其它消毒剂在食品行业应用中的优越性
1、臭氧和食品行业常用消毒剂相比：
杀菌能力高于甲醛、二氧化硫、高锰酸钾用氯制剂等消毒剂；
杀菌后剩余的臭氧会自行分解为氧气，不产生残留造成污染，这一点是任何化学消毒剂所无法比拟的。
2、臭氧杀菌与紫外线照射杀菌相比同样具有特殊的优越性：
(1) 臭氧到处渗透，没有死角。紫外线只有照射到物体表面且达到一定的照射强度标准才有杀菌效果。食品车间一般比较高大，致使紫外线照射强度远远不够，特别是距离远，照射产生很大死角，如加工案板下部等。臭氧为气体，渗透性强，扩散性好，浓度均匀，没有死角；
(2) 杀菌速度快。紫外线照射杀菌需要较长的作用时间，一般要照射6小时以上，而符合标准浓度的臭氧只需开机1小时以上；
(3) 高湿度下杀菌效果更好。紫外线照射杀菌在环境相对湿度达到60%以上时，消毒效果急剧下降，湿度达到80%以上时反可诱使细菌复活。臭氧则相反，湿度越高，杀菌效果越好。这是由于高湿度下细胞膜膨胀变薄，其组织容易被臭氧破坏，这一特性对于食品行业中普遍存在的高湿环境特别适合；
(4) 有低浓度保洁功能。紫外线照射时生产人员必须离开现场，照射完成后无法用低功率的紫外线照射保洁；臭氧消毒时生产人员必须离开现场，消毒完成后可以调低臭氧发生量，用符合国家卫生标准的低浓度臭氧继续保持生产车间的空气清洁。
3、臭氧除臭净化效果极好
臭氧依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其其它气味的有机或无机物质后达到脱臭效果，将臭味根源物质分解成无害物质。例如：将氨氧化成二氧化碳和水。
四、臭氧的具体应用
臭氧在食品行业的应用主要有几个方面：一是生产车间空气及设备、器具表面和工作服的杀菌消毒；二是生产加工用水的杀菌净化和制备高浓度的臭氧消毒液；三是冷库消毒和食品保鲜。
1、生产车间空气杀菌消毒
生产车间的微生物污染是影响产品质量的极重要因素，臭氧不但可以有效地杀灭它们，并可有效去除车间异味。通过对生产肉鸡、快餐、板栗、水产品和肉产品企业的应用实例证明，使用臭氧消毒能使生产车间的空气、地面、操作台、器具等物体表面细菌指标达标合格，而且一些肉禽内屠宰车间的异味也有明显降低。
2、更衣室和工作服消毒
生产车间的大部分细菌，都能通过加工人员的工作服带入生产车间，严重时会导致大面积传播，应引起足够重视。食品加工企业大多数采用紫外线照射消毒，因紫外线照射的天然缺陷，消毒效果较差，而臭氧气体可渗透服装各个部位，故利用臭氧对工作服进行消毒是高效、简单的方法。
3、生产用水的杀菌净化
臭氧在水中对细菌、病毒、微生物等杀灭率更高、速度更快，对水中有机化合物等污染物质去除彻底，而又不产生二次污染。这对食品加工用水有特别意义。通常生产用水采用氯制剂进行消毒，由于水源受到有机化学产物污染日趋严重，氯制剂消毒后会产生氯仿、二氯乙烷、四氯化碳等氯化有机物，这些物质具有致癌性，因而欧盟国家已禁止使用氯系列长效消毒药剂，日本也将逐步禁止使用。而臭氧消毒处理后不产生二次污染化合物，且臭氧对细菌的杀灭率比氯制剂更高，杀灭速度大约是氯制剂的300～600倍。特别在预冷消毒中，克服了次氯酸钠消毒后氯残留的缺点，可以高效、经济、简便的杀灭细菌。目前有些使用巴氏消毒法，但又追求食品外型美观的食品企业，正在尝试用臭氧消毒来代替巴氏消毒。
4、制备高浓度的臭氧水做为新型消毒剂
把高浓度的臭氧溶解于水中。制成的臭氧水具有极强的广谱杀菌效果，同时对各种农药、有机毒物、重金属离子都有极强的降解作用。高浓度的臭氧水在完成杀菌消毒及降解其它有害物质时，臭氧重新变成氧气，在水中不留下残留物，无二次污染和任何副作用。
5、食品冷库和保鲜冷库消毒
冷库的生物污染源主要是霉菌，它们对化学消毒剂有很强的耐受力，而且在低温条件下存活。实验证明：使用浓度为6～12PPM的臭氧连续3～4小时消毒，可以将包括抵抗力极强的未萌动孢子杀死。停机后封库24小时以上，细菌杀灭率达90%左右，霉菌杀灭率可达80%左右，现场测定停机48小时后，虽然臭氧早已分解完，但微生物数量还在不断下降，因此冷库的消毒应该安排在进货前3天左右进行。在食品保鲜中应用臭氧可以起到杀菌防霉与减缓新陈代谢的作用，同冷藏、空调、包装协同使用，更能提高食品的保鲜效果。
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